(57)【要約】【課題】本発明は、インターフェース回路にプルアップ用又はプルダウン用の抵抗を用い、特に、断線検出のために磁気センサ等を追加することなく、全角度範囲にわたり正確に断線検出を行うことを目的とする。【解決手段】本発明による回転角信号断線検出方法及び装置は、回転角信号(3)を第１抵抗(RH)を介して電源にプルアップするか、又は、前記回転角信号(3)を第２抵抗(RL)を介して０Ｖにプルダウンし、前記プルアップの状態で前記回転角信号(3)が断線した場合には、前記回転角信号(3)の最大電圧値よりも高い電圧値から成る断線検出信号(7)が出力され、前記プルダウンの状態で前記回転角信号(3)が断線した場合には、前記回転角信号(3)の最小電圧値よりも低い電圧値から成る断線検出信号(7)が出力されることにより、前記回転体(2)の全角度範囲にわたる断線検出ができる方法と構成である。【選択図】図１
2013117473.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体(2)の回転角度に応じて変化する回転角信号(3)を出力する回転検出器(1)と、前記回転検出器(1)に接続されたインターフェース回路(9)と、前記インターフェース回路(9)からの断線検出信号(7)を処理するための回転信号処理器(8)と、を用い、
前記回転角信号(3)を第１抵抗(RH)を介して電源にプルアップするか、又は、前記回転角信号(3)を第２抵抗(RL)を介して０Ｖにプルダウンし、前記プルアップの状態で前記回転角信号(3)が断線した場合には、前記回転角信号(3)の最大電圧値よりも高い電圧値から成る断線検出信号(7)が出力され、前記プルダウンの状態で前記回転角信号(3)が断線した場合には、前記回転角信号(3)の最小電圧値よりも低い電圧値からなる断線検出信号(7)が出力されることにより、前記回転体(2)の全角度範囲にわたる断線検出が出来ることを特徴とする回転角信号断線検出方法。
【請求項２】
前記インターフェース回路(9)の回転角信号(3)側及び基準電圧信号(COM)側各々にエミッタ・フォロワ回路(20,21)を設け、前記プルアップの状態で、前記回転角信号(3)並びに前記基準電圧信号(COM)を前記エミッタ・フォロワ回路(20,21)を介して前記回転信号処理器(8)に入力することで前記断線検出信号(7)の電圧値が前記第１抵抗(RH)の抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号(3)並びに基準電圧信号(COM)を前記エミッタ・フォロワ回路(20,21)を介して前記回転信号処理器(8)に入力することで前記断線検出信号(7)の電圧値が前記第２抵抗(RL)の抵抗値の影響により低下することを防止することを特徴とする請求項１記載の回転角信号断線検出方法。
【請求項３】
前記インターフェース回路(9)に互いに極性の異なる第１、第２トランジスタ(TR1,TR2)を用いた２段のエミッタ・フォロワ回路(20,21)を設け、前記回転角信号(3)を前記エミッタ・フォロワ回路(20,21)を介して前記回転信号処理器(8)に入力することで前記断線検出信号(7)の電圧値が前記第１抵抗(RH)の抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号(3)を前記エミッタ・フォロワ回路(20,21)を介して前記回転信号処理器(8)に入力することで、前記断線検出信号(7)の電圧値が前記第２抵抗(RL)の抵抗値の影響により低下することを防止することを特徴とする請求項１記載の回転角信号断線検出方法。
【請求項４】
前記インターフェース回路(9)にボルテージフォロワ(30)を設け、前記プルアップの状態で、前記回転角信号(3)を前記ボルテージフォロワ(30)を介して前記回転信号処理器(8)に入力することで前記断線検出信号(7)の電圧値が前記第１抵抗(RH)の抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号(3)を前記ボルテージフォロワ(30)を介して前記回転信号処理器(8)に入力することで前記断線検出信号(7)の電圧値が前記第２抵抗(RL)の抵抗値の影響により低下することを防止することを特徴とする請求項１記載の回転角信号断線検出方法。
【請求項５】
回転体(2)の回転角度に応じて変化する複数相の回転角信号(3)を出力する回転検出器(1)と、前記回転検出器(1)に接続されたインターフェース回路(9)と、前記インターフェース回路(9)からの断線検出信号(7)を処理するための回転信号処理器(8)と、を備え、
前記回転角信号(3)を第１抵抗(RH)を介して電源にプルアップするか、又は、前記回転角信号(3)を第２抵抗(RL)を介して０Ｖにプルダウンし、前記プルアップの状態で前記回転角信号(3)が断線した場合には、前記回転角信号(3)の最大電圧値よりも高い電圧値から成る断線検出信号(7)が出力され、前記プルダウンの状態で前記回転角信号(3)が断線した場合には、前記回転角信号(3)の最小電圧値よりも低い電圧値からなる断線検出信号(7)が出力されることにより、前記回転体(2)の全角度範囲にわたる断線検出が出来ることを特徴とする回転角信号断線検出装置。
【請求項６】
前記インターフェース回路(9)の回転角信号(3)側及び基準電圧信号(COM)側各々にエミッタ・フォロワ回路(20,21)を設け、前記プルアップの状態で、前記回転角信号(3)並びに前記基準電圧信号(COM)を前記エミッタ・フォロワ回路(20,21)を介して前記回転信号処理器(8)に入力することで前記断線検出信号(7)の電圧値が前記第１抵抗(RH)の抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号(3)並びに基準電圧信号(COM)を前記エミッタ・フォロワ回路(20,21)を介して前記回転信号処理器(8)に入力することで前記断線検出信号(7)の電圧値が前記第２抵抗(RL)の抵抗値の影響により低下することを防止することを特徴とする請求項５記載の回転角信号断線検出装置。
【請求項７】
前記インターフェース回路(9)に互いに極性の異なる第１、第２トランジスタ(TR1,TR2)を用いた２段のエミッタ・フォロワ回路(20,21)を設け、前記回転角信号(3)を前記エミッタ・フォロワ回路(20,21)を介して前記回転信号処理器(8)に入力することで前記断線検出信号(7)の電圧値が前記第１抵抗(RH)の抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号(3)を前記エミッタ・フォロワ回路(20,21)を介して前記回転信号処理器(8)に入力することで、前記断線検出信号(7)の電圧値が前記第２抵抗(RL)の抵抗値の影響により低下することを防止することを特徴とする請求項５記載の回転角信号断線検出装置。
【請求項８】
前記インターフェース回路(9)にボルテージフォロワ(30)を設け、前記プルアップの状態で、前記回転角信号(3)を前記ボルテージフォロワ(30)を介して前記回転信号処理器(8)に入力することで前記断線検出信号(7)の電圧値が前記第１抵抗(RH)の抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号(3)を前記ボルテージフォロワ(30)を介して前記回転信号処理器(8)に入力することで前記断線検出信号(7)の電圧値が前記第２抵抗(RL)の抵抗値の影響により低下することを防止することを特徴とする請求項５記載の回転角信号断線検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転角信号断線検出方法及び装置に関し、特に、インターフェース回路にプルアップ用又はプルダウン用の抵抗を用い、特に、磁気センサ等の冗長化によることなく、全角度範囲にわたり正確に断線検出を行うための新規な改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リニアホールＩＣなどの磁気センサを応用して回転角度に応じた複数の回転角信号（例えば、回転角の余弦波・正弦波を回転角信号とする場合や、１２０°ずつ位相のずれた３つの正弦波を回転角信号とする）を出力する回転検出器の断線検出方法としては、一般的に以下の方法があった。
まず、第１従来技術としては、回転角信号の電圧を予め決められた基準範囲と比較し、各信号ともこの基準範囲より小さい場合を断線として判断していた。
また、第２従来技術としては、同じ回転角信号を複数用意して信号レベルを監視し、比較する信号同士が不一致となった場合を断線として検出していた。
また、前述の従来技術と関連した構成としては、特許文献１から５を挙げることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９５１５０号公報
【特許文献２】特開２００２−２３９７３０号公報
【特許文献３】特開２０００−１３１０９６号公報
【特許文献４】特許第４０３８８９８号公報
【特許文献５】特開平９−２９７１６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の断線検出方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、前述の第１従来技術の場合、用意した複数の回転角信号の内、いずれか一つの回転角信号が断線しても、正常な回転角信号が角度変化により基準値を下回る状態まで低下しないと断線検出することができず、その結果、各回転角信号がいずれも基準値を下回らなければ断線の有無について判断することができないため、断線検出できる角度範囲に角度不感帯が生じ、全角度範囲にわたる断線検出が出来なかった。
また、前述の第２従来技術の場合、全角度範囲での断線検出が可能ではあるものの、断線検出のために、同等の回転角信号を出力するための磁気センサや回転検出器が複数必要となっていた。
【０００５】
また、特許文献１,２及び４の構成は、駆動系の断線検出であり、断線検出を設けることで多少電圧が変化する構成であった。
また、特許文献３の構成は、出力巻線に対して直流バイアス電流を印加し、出力巻線の断線時に出力される最も高い電圧値から成る断線検出信号が出力され、本願と同様に全角度範囲において断線検出ができるが、信号としてはＡＣ信号で且つ信号源が直流的に低インピーダンスである受動素子であることが前提であり、能動素子への適用は困難であった。
また、特許文献５のバッテリテスタは、交流定電流源の出力電圧を全波整流して平滑化した直流電圧をヒステリシスコンパレータにて所定の高電位側スレッショルド電圧と比較し、その比較出力をインバータにて反転したロジックレベルの信号電圧が「Ｈ」の場合、ＣＰＵが測定電流路の断線と判断する構成であり、回路構成が複雑で回転角信号の断線検出に適用することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による回転角信号断線検出方法及び装置は、回転体の回転角度に応じて変化する複数相の回転角信号を出力信号線を介して出力する回転検出器と、前記回転検出器に接続されたインターフェース回路と、前記インターフェース回路からの断線検出信号を処理するための回転信号処理器と、を用い、前記回転角信号を第１抵抗を介して電源にプルアップするか、又は、前記回転角信号を第２抵抗を介して０Ｖにプルダウンし、前記プルアップの状態で前記回転角信号が断線した場合には、前記回転角信号の最大電圧値よりも高い電圧値から成る断線検出信号が出力され、前記プルダウンの状態で前記回転角信号が断線した場合には、前記回転角信号の最小電圧値よりも低い電圧値からなる断線検出信号が出力されることにより、前記回転体の全角度範囲にわたる断線検出が出来る方法と構成であり、また、前記インターフェース回路の回転角信号側及び基準電圧信号側各々にエミッタ・フォロワ回路を設け、前記プルアップの状態で、前記回転角信号並びに前記基準電圧信号を前記エミッタ・フォロワ回路を介して前記回転信号処理器に入力することで前記断線検出信号の電圧値が前記第１抵抗の抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号並びに基準電圧信号を前記エミッタ・フォロワ回路を介して前記回転信号処理器に入力することで前記断線検出信号の電圧値が前記第２抵抗の抵抗値の影響により低下する方法と構成であり、また、前記インターフェース回路に互いに極性の異なる第１、第２トランジスタを用いた２段のエミッタ・フォロワ回路を設け、前記回転角信号を前記エミッタ・フォロワ回路を介して前記回転信号処理器に入力することで前記断線検出信号の電圧値が前記第１抵抗の抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号を前記エミッタ・フォロワ回路を介して前記回転信号処理器に入力することで、前記断線検出信号の電圧値が前記第２抵抗の抵抗値の影響により低下する方法と構成であり、また、前記インターフェース回路にボルテージフォロワを設け、前記プルアップの状態で、前記回転角信号を前記ボルテージフォロワを介して前記回転信号処理器に入力することで前記断線検出信号の電圧値が前記第１抵抗の抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号を前記ボルテージフォロワを介して前記回転信号処理器に入力することで前記断線検出信号の電圧値が前記第２抵抗の抵抗値の影響により低下することを防止する方法と構成である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による回転角信号断線検出方法及び装置は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、回転体の回転角度に応じて変化する複数相の回転角信号を出力する回転検出器と、前記回転検出器に接続されたインターフェース回路と、前記インターフェース回路からの断線検出信号を処理するための回転信号処理器と、を用い、前記回転角信号を第１抵抗を介して電源にプルアップするか、又は、前記回転角信号を第２抵抗を介して０Ｖにプルダウンし、前記プルアップの状態で前記回転角信号が断線した場合には、前記回転角信号の最大電圧値よりも高い電圧値から成る断線検出信号が出力され、前記プルダウンの状態で前記回転角信号が断線した場合には、前記回転角信号の最小電圧値よりも低い電圧値からなる断線検出信号が出力されることにより、簡易な構成で全角度範囲にわたる断線検出が出来る。また、各回転角信号毎に断線検出を行うことができ、断線検出のために同等の回転角信号を出力する従来の磁気センサや回転検出器を複数用意して冗長性を持たせる必要がない。
また、前記インターフェース回路の回転角信号側及び基準電圧信号側各々にエミッタ・フォロワ回路を設け、前記プルアップの状態で、前記回転角信号並びに前記基準電圧信号を前記エミッタ・フォロワ回路を介して前記回転信号処理器に入力することで前記断線検出信号の電圧値が前記第１抵抗の抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号並びに基準電圧信号を前記エミッタ・フォロワ回路を介して前記回転信号処理器に入力することで前記断線検出信号の電圧値が前記第２抵抗の抵抗値の影響により低下することを防止することにより、一対のエミッタ・フェロワを用いることで、差動信号としてはレベルシフトの影響を避けることができる。
また、前記インターフェース回路に互いに極性の異なる第１、第２トランジスタを用いた２段のエミッタ・フォロワ回路を設け、前記回転角信号を前記エミッタ・フォロワ回路を介して前記回転信号処理器に入力することで前記断線検出信号の電圧値が前記第１抵抗の抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号を前記エミッタ・フォロワ回路を介して前記回転信号処理器に入力することで、前記断線検出信号の電圧値が前記第２抵抗の抵抗値の影響により低下することを防止することができ、且つ、極性の異なるトランジスタを用いたエミッタ・フォロワを二段式に用いて各々のトランジスタ特性のベースーエミッタ間電圧絶対値を合わせることでレベルシフトの影響を防止することができる。
また、前記インターフェース回路にボルテージフォロワを設け、前記プルアップの状態で、前記回転角信号を前記ボルテージフォロワを介して前記回転信号処理器に入力することで前記断線検出信号の電圧値が前記第１抵抗の抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号を前記ボルテージフォロワを介して前記回転信号処理器に入力することで前記断線検出信号の電圧値が前記第２抵抗の抵抗値の影響により低下することを防止することができ、且つ、前記ボルテージフォロワの使用によって前記レベルシフトの影響の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明による回転角信号断線検出方法及び装置の第１形態を示す回路構成図である。
【図２】本発明の第２形態を示す回路構成図である。
【図３】本発明の第３形態を示す回路構成図である。
【図４】本発明の第４形態を示す回路構成図である。
【図５】本発明の第５形態を示す回路構成図である。
【図６】本発明の第６形態を示す回路構成図である。
【図７】本発明の第７形態を示す回路構成図である。
【図８】本発明の第８形態を示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、回転検出器と回転信号処理器間に設けられたインターフェース回路にプルアップ用又はプルダウン用の抵抗を用い、特に、断線検出のために磁気センサ等を追加することなく、全角度範囲にわたり正確に断線検出を行うようにした回転角信号断線検出方法を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１０】
以下、図面と共に本発明による回転角信号断線検出方法及び装置の好適な実施の形態について説明する。
尚、ここでは、リニアホールＩＣなどの磁気センサ等を応用した回転検出器に応じて回転角の余弦波・正弦波を回転角信号とする場合や、１２０度ずつ位相のずれた３つの正弦波を回転角信号とするものなど複数の回転角信号を対象としているが、本発明は、各回転角信号毎に同様の設定が可能であるため、複数の回転角信号のうちの１つの出力として記載し、その他の二相目又は三相目の構成については、同様の構成のためここでは省略する。
また、これから説明する第１〜第８形態に共通する事柄として、回転角信号をプルアップする第１抵抗ＲＨ又はプルダウンする第２抵抗ＲＬの抵抗値は、いずれも回転検出器の出力である回転角信号の電流ドライブ能力を超えない範囲に設定している。
【００１１】
図１は本発明による回転角信号断線検出方法及び装置の第１形態を示し、符号１で示されるものは回転体２の回転を検出するための回転検出器であり、この回転検出器１は、例えば、リニアホールＩＣなどの磁気センサを応用した構成で、回転体２の回転に応じて余弦波・正弦波を回転角信号３として出力する場合や、１２０度ずつ位相のずれた３つの正弦波を回転角信号３とするものなどを有しているが、前述のように、各回転角信号３毎に同様の全角度範囲にわたる断線検出を行うことができるように構成されている。
【００１２】
前記回転角信号３が出力される出力信号線４は、その接続点５に接続されたプルアップ用の第１抵抗ＲＨを介して電源Ｖｃｃに接続され、この接続点５は抵抗Ｒｉを介して周知の差動増幅器６の正側端子６ａに接続されている。
前記差動増幅器６の負側端子６ｂは抵抗Ｒｉを介して基準電位ＣＯＭに接続され、前記正側端子６ａも抵抗Ｒｆを介して基準電位ＣＯＭに接続されている。
【００１３】
前記差動増幅器６の出力端子６ｃから出力された断線検出信号７の一部は抵抗Ｒｆ１を介して前記負側端子６ｂに接続され、前記断線検出信号７は、回転信号処理器８に入力されて、Ａ／Ｄ変換されるように構成されている。
尚、前記回転検出器１と回転信号処理器８との間には、前述の第１抵抗ＲＨ、抵抗Ｒｉ及び差動増幅器６等からなるインターフェース回路９が配設されている。
【００１４】
前述の図１の本発明の第１形態において、前記接続点５が第１抵抗ＲＨを介して電源Ｖｃｃに接続されているため、回転角信号３を第１抵抗ＲＨを介してプルアップした状態となっており、回転角信号３が断線していない（すなわち、回転検出器１側に検出不能等の故障がない状態）正常な状態においては、プルアップ抵抗である第１抵抗ＲＨの影響はなく、前記回転角信号３が差動増幅器６の設定ゲインにて増幅され、断線検出信号７が断線なしの信号レベルとして回転信号処理器８に入力され、前記回転角信号３の正常なＡ／Ｄ変換が行われる。
【００１５】
また、前述の図１の状態で、断線が発生した状態では、電源電圧が電源Ｖｃｃから第１抵抗ＲＨを介して入力されるため、差動増幅器６の正側端子６ａに電源Ｖｃｃの電位が入力されることとなる。
従って、前述の断線時には、断線検出信号７として、前記回転角信号３の最大電圧以上の電圧を出力させるように、前記差動増幅器６のゲイン及び第１抵抗ＲＨの抵抗値を設定し、前記断線検出信号７を予め設定した回転角信号３の最大電圧よりも高くなるようにし、断線時の断線検出信号７よりも低い電圧レベルの閾値と比較（前記回転信号処理器８内で可能）することにより、断線の有無を検出することが出来る。
尚、前記差動増幅器６への前記回転角信号３の入力極性を図１とは逆にして、最小電圧以下の電圧が断線検出信号として出力される構成とし、予め設定した回転角信号３の最小電圧よりも低く、断線時の断線検出信号よりも高い電圧レベルの閾値と比較しても良い。
【００１６】
図２は、図１の構成の他の構成からなる第２形態であり、図１と同一部分には、同一符号を付し、その説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
すなわち、図２において、前記回転角信号３が出力される出力信号線４の接続点５は、０Ｖ電位であるアース１０に第２抵抗ＲＬを介して接続されている。
【００１７】
前述の図２の構成において、前記回転角信号３が断線していない正常な状態においては、プルダウン抵抗である第２抵抗ＲＬの影響はなく、前記回転角信号３が差動増幅器６の設定ゲインにて増幅され、断線のない正常な断線検出信号７として出力される。
【００１８】
また、前述の図２の構成において断線が発生した状態では、前記０Ｖ電位が第２抵抗ＲＬを介して出力信号線４を経て差動増幅器６の正側端子６ａに入力される。
従って、断線時に断線検出信号７として、前記回転角信号３の最小電圧以下の電圧を出力させるように前記差動増幅器６のゲイン及び第２抵抗ＲＬの抵抗値を設定し、この断線検出信号７を予め設定した前記回転角信号３の最小電圧よりも低く、断線時の断線検出信号７よりも高い電圧レベルの閾値と比較することにより、断線の有無を検出することが出来る。
【００１９】
尚、図２の構成において、前記差動増幅器６への回転角信号３の入力極性を逆にし、前記最大電圧以上の電圧が断線検出信号７として出力される構成とし、予め設定した回転角信号３の最大電圧よりも高く、断線時の断線検出信号７よりも低い電圧レベルの閾値と比較しても良い。
【００２０】
次に、図３の構成は、本願の第３形態を示し、前記回転角信号３を第１抵抗ＲＨを介して電源Ｖｃｃにプルアップした状態を示している。
尚、図１と同一部分には同一符号を付して説明を一部省略すると共に異なる部分についてのみ説明する。
前述の図１の構成においては、プルアップ用の第１抵抗ＲＨと差動増幅器６の入力抵抗との関係で、断線検出時の断線検出信号７の電圧レベルが低下してしまうため、第１抵抗ＲＨは小さくしたいものの、一方では、回転検出器１の出力の電流ドライブ能力を超えない範囲に設定する必要があり、必然的に断線検出をするために、回転角信号３の電圧レベル範囲も下げざるを得ない状況が生じる。
【００２１】
従って、図３の構成においては、一対のトランジスタＴＲ１とＴＲ２を用いた第１、第２エミッタ・フォロワ回路２０,２１をインターフェース回路９に設け、前述の図１の状態を改善している。
但し、前記各エミッタ・フォロワ回路２０,２１を設けることで、第１エミッタ・フォロワ回路２０の第１トランジスタＴＲ１のベースーエミッタ間電圧分のレベルシフトが生じるため、基準電位側である基準電圧信号ＣＯＭ側にも第２エミッタ・フォロワ回路２１を設け、差動増幅器６への差動信号としては前記レベルシフトの影響が現れないように構成されている。
【００２２】
従って、図３の構成においては、前記接続点５が第１エミッタ・フォロワ回路２０を介して差動増幅器６の正側端子６ａに接続され、基準電圧信号ＣＯＭが第２エミッタ・フォロワ回路２１を介して差動増幅器６の負側端子６ｂに接続されている。
その結果、図３のインターフェース回路９において、前記回転角信号３を第１抵抗ＲＨを介して電源Ｖｃｃにプルアップすると共に、前記回転角信号３及び基準電圧信号ＣＯＭを第１、第２エミッタ・フォロワ回路２０,２１及び差動増幅器６を介して回転信号処理器８に入力することで、前記断線検出信号７の電圧値が第１抵抗ＲＨの抵抗値の影響により低下してしまうことを防ぐことが出来る。
【００２３】
また、前述の図２の構成においては、プルダウン用の第２抵抗ＲＬと差動増幅器６の入力抵抗との関係で、断線検出時の断線検出信号７の電圧レベルが上昇してしまうため、プルダウン用の第２抵抗ＲＬは小さくしたいものの、一方では回転検出器１の出力の電流ドライブ能力を超えない範囲に設定する必要があり、必然的に断線検出をするために、回転角信号３の電圧レベル範囲も下げざるを得ない状況が生じる。
【００２４】
そこで、図４の構成においては、一対のトランジスタＴＲ１，ＴＲ２を用いた第１、第２エミッタ・フォロワ回路２０,２１をインターフェース回路９に設け、前述の図２の状態を改善している。
但し、前記エミッタ・フォロワ回路２０,２１を設けることで、第１、第２エミッタ・フォロワ回路２０の第１トランジスタＴＲ１のベースーエミッタ間電圧分のレベルシフトが生じるため、基準電位側である基準電圧信号ＣＯＭ側にも第２エミッタ・フォロワ回路２１を設け、差動増幅器６への差動信号としては、前記レベルシフトの影響が現れないように構成されている。
【００２５】
従って、図４の構成においては、前記接続点５が第１エミッタ・フォロワ回路２０を介して差動増幅器６の正側端子６ａに接続され、は準電圧信号ＣＯＭが第２エミッタ・フォロワ回路２１を介して差動増幅器６の負側端子６ｂに接続されている。
その結果、図４のインターフェース回路において、前記回転角信号３を第２抵抗ＲＬを介して０Ｖ電位のアース１０にプルダウンすると共に、回転角信号３及び基準電圧信号ＣＯＭを第１、第２エミッタ・フォロワ回路２０,２１を介して回転信号処理器８に入力することで、断線検出信号７の電圧値が第２抵抗ＲＬの影響によって低下してしまうことを防ぐことが出来る。
【００２６】
次に、図５の構成は、図３の構成と同様に、前述の図１の構成の改善策で、図３との違いは、互いに極性の異なる各トランジスタＴＲ１，ＴＲ２を用いて第１、第２エミッタ・フォロワ回路２０,２１を構成し、各トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のトランジスタ特性のベースーエミッタ間電圧絶対値を合わせることで、前述のレベルシフトの影響が現れないように構成されている。また、各エミッタ・フォロワ回路２０,２１を用いることで断線検出信号７の電圧値が第１抵抗ＲＨの抵抗値の影響により低下してしまうことを防止できる。
尚、図３と同一部分には、同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２７】
次に、図６の構成は、図４の構成と同様に、前述の図１の構成の改善策で図４との違いは、互いに極性の異なる各トランジスタＴＲ１，ＴＲ２を用いて第１、第２エミッタ・フォロワ回路２０,２１を構成し、各トランジスタＴＲ１，ＴＲ２のトランジスタ特性のベースーエミッタ間電圧絶対値を合わせることで、前述のレベルシフトの影響が現れないように構成されている。また、各エミッタ・フォロワ回路２０,２１を用いることで、断線検出信号７の電圧値が第２抵抗ＲＬの抵抗値の影響により低下してしまうことを防止できる。
尚、図４と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００２８】
次に、図７の構成は、図３及び図５と同様に、前述の図１の構成の改善策で、図３及び図５の構成との違いは、差動増幅器６の前に前段差動増幅器６Ａを用いたボルテージホォロワ３０をインターフェース回路９に用い、前述のエミッタ・フォロワ回路２０,２１を用いた場合のレベルシフトの影響が現れないように構成されている。
すなわち、回転角信号３をボルテージフォロワ３０を介して回転信号処理器８に入力することで、断線検出信号７の電圧値が第１抵抗ＲＨの抵抗値の影響により低下してしまうことを防ぐことが出来る。
尚、図１、図３、図５と同一部分には同一符号を用い、その説明は省略する。
【００２９】
次に、図８の構成は、図４及び図６と同様に、前述の図１の構成の改善策で、図４及び図６の構成との違いは、前記差動増幅器６の前に前段差動増幅器６Ａを用いたボルテージフォロワ３０をインターフェース回路９に用い、前述のエミッタ・フォロワ回路２０,２１を用いた場合のレベルシフトの影響が現れないように構成されている。
すなわち、回転角信号３をボルテージフォロワ３０を介して回転信号処理器８に入力することで、断線検出信号７の電圧値が第１抵抗ＲＨの抵抗値の影響により低下してしまうことを防ぐことが出来る。
尚、図１、図３、図５と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００３０】
次に、前述の本発明による回転角信号断線検出方法及び装置の要旨をまとめると、次の通りである。
すなわち、前述の図１及び図２の形態に対応している方法および構成として、
回転体２の回転角度に応じて変化する回転角信号３を出力する回転検出器１と、前記回転検出器１に接続されたインターフェース回路９と、前記インターフェース回路９からの断線検出信号７を処理するための回転信号処理器５と、を用い、
前記回転角信号３を第１抵抗ＲＨを介して電源にプルアップするか、又は、前記回転角信号３を第２抵抗ＲＬを介して０Ｖにプルダウンし、前記プルアップの状態で前記回転角信号３が断線した場合には、前記回転角信号３の最大電圧値よりも高い電圧値からなる断線検出信号７が出力され、前記プルダウンの状態で前記回転角信号３が断線した場合には、前記回転角信号３の最小電圧値よりも低い電圧値からなる断線検出信号７が出力されることにより、前記回転検出器１の全角度範囲にわたる断線検出が出来る方法と構成である。
【００３１】
また、図３及び図４の形態に対応している方法及び構成として、前記インターフェース回路９の回転角度側及び、基準電圧信号ＣＯＭ側各々にエミッタ・フォロワ回路２０,２１を設け、前記プルアップの状態で、前記回転角信号３並びに前記基準電圧信号ＣＯＭを前記エミッタ・フォロワ回路２０,２１を介して前記回転信号処理器８に入力することで前記断線検出信号７の電圧値が前記第１抵抗ＲＨの抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号３並びに基準電圧信号ＣＯＭを前記エミッタ・フォロワ回路２０,２１を介して前記回転信号処理器８に入力することで前記断線検出信号７の電圧値が前記第２抵抗ＲＬの抵抗値の影響により低下することを防止することが出来る方法と構成である。
【００３２】
また、図５及び図６の形態に対応している方法及び構成として、
前記インターフェース回路９に互いに極性の異なる第１、第２トランジスタＴＲ１，ＴＲ２を用いた２段のエミッタ・フォロワ回路２０,２１を設け、前記プルアップの状態で、前記回転角信号３を前記エミッタ・フォロワ回路２０,２１を介して前記回転信号処理器８に入力することで前記断線検出信号７の電圧値が前記第１抵抗ＲＨを抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号３を前記エミッタ・フォロワ回路２０,２１を介して前記回転信号処理器８に入力することで、前記断線検出信号７の電圧値が前記第２抵抗ＲＬの抵抗値の影響により低下することを防止することが出来る方法と構成である。
【００３３】
また、図７及び図８の形態に対応している方法及び構成として、
前記インターフェース回路９にボルテージフォロワ３０を設け、前記プルアップの状態で、前記回転角信号３を前記ボルテージフォロワ３０を介して前記回転信号処理器８に入力することで前記断線検出信号７の電圧値が前記第１抵抗ＲＨの抵抗値の影響により低下することを防止し、又は、前記プルダウンの状態で、前記回転角信号３を前記ボルテージフォロワ３０を介して前記回転信号処理器８に入力することで前記断線検出信号７の電圧値が前記第２抵抗ＲＬの抵抗値の影響により低下することを防止することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明による回転角信号断線検出方法及び装置は、インターフェース回路にプルアップ用又はプルダウン用の抵抗を用い、特に、断線検出のために磁気センサ等を追加することなく、全角度範囲にわたり正確に断線検出を行うことが出来る。
【符号の説明】
【００３５】
１    回転検出器
２    回転体
３    回転角信号
４    出力信号線
５    接続点
６    差動増幅器
６Ａ    前段差動増幅器
６ａ    正側端子
６ｂ    負側端子
６ｃ    出力端子
７    断線検出信号
８    回転信号処理器
９    インターフェース回路
１０    アース（０Ｖ電位）
ＲＨ    第１抵抗（プルアップ用）
ＲＬ    第２抵抗（プルダウン用）
２０    第１エミッタ・フォロワ回路
２１    第２エミッタ・フォロワ回路
ＣＯＭ    基準電圧信号
ＴＲ１    第１トランジスタ
ＴＲ２    第２トランジスタ
３０    ボルテージフォロワ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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